無刷直流電機控制器硬件設(shè)計和實現(xiàn)

3.2 PWM驅(qū)動試驗

主控DSP輸出的PWM信號為控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制信號之一，控制IPM中IGBT的導通和關(guān)斷，根據(jù)調(diào)壓調(diào)速的原理調(diào)節(jié)無刷電機轉(zhuǎn)速。 IPM上下橋臂IGBT采取互補模式工作，當上下橋臂IGBT的開關(guān)狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)時，為防止發(fā)生直通而導致短路，必須在PWM信號發(fā)生翻轉(zhuǎn)時設(shè)置死區(qū)時間;本文設(shè)定的死區(qū)時間為1μs，PWM死區(qū)時間測定波形如圖7所示。兩相上下橋臂IGBT開關(guān)控制波形如圖8所示，采用中心對稱模式的PWM控制，斬波頻率為15kHz時，電機繞組電壓通斷頻率為PWM斬波頻率的兩倍，即為30kHz，可有效減小無刷電機的轉(zhuǎn)矩脈動。

由于功率逆變電路采用三相全橋逆變拓撲結(jié)構(gòu)，為保證電機出力最大，功率逆變電路橋臂輸出的電壓應與對應的無刷直流電機繞組反電動勢保持適當?shù)南辔魂P(guān)系。圖 9是對電機轉(zhuǎn)子位置信號值進行軟件調(diào)整后、功率逆變電路輸出的A相電壓與無刷直流電機A相繞組的反電勢波形，兩者過零點對齊，逆變電路橋臂輸出的電壓波形接近正弦波，滿足采用PWM方式驅(qū)動無刷直流電機的供電要求。

3.3 三相繞組電流測試

圖10為無刷電機正常運行過程中，上位機調(diào)試平臺觀測到的兩相繞組電流波形ia、ib(ic=-ia-ib為減少數(shù)據(jù)量，ic未進行顯示)。為方便調(diào)試，DSP定時將需要觀察的變量上傳到上位機調(diào)試平臺，調(diào)試平臺把上傳的數(shù)據(jù)繪制成曲線。圖中縱坐標為信號幅值對應的A/D轉(zhuǎn)換值，橫坐標為上傳點數(shù)。試驗表明電流采樣電路能夠真實的反映電機繞組實際電流值，硬件設(shè)計合理。

4 結(jié)論

本文是基于雙TMS320F2812 DSP處理器為核心，進行無刷直流電機控制器硬件設(shè)計，利用主控DSP進行系統(tǒng)實時控制、利用監(jiān)控DSP對系統(tǒng)狀態(tài)進行全面監(jiān)控，以提高系統(tǒng)運行可靠性。對核心硬件電路進行試驗，結(jié)果表明控制器硬件電路設(shè)計能夠為軟件設(shè)計提供可靠的平臺。